JPH08303457A

JPH08303457A - 直線案内装置及び平面案内装置

Info

Publication number: JPH08303457A
Application number: JP11469495A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Teramachi; 博寺町
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 1995-05-12
Filing date: 1995-05-12
Publication date: 1996-11-19

Abstract

(57)【要約】【目的】直線有限ローラ案内装置及び平面案内装置に関
し、高荷重で、円滑な作動をすることができるようにす
ることを目的とする。【構成】多数のローラ３と、ローラ転動面４を形成した
基台１と、ローラ転動面５を形成した移動台２とを備
え、上記両ローラ転動面４，５間に多数のローラ３を介
在させ、基台１上に配置した移動台２を案内する直線案
内装置６において、相隣り合うローラ３の各両端部を連
接部材１６に回転可能に接続して各ローラ３を順次連結
し、各ローラ３を軸として屈折可能に形成したローラ体
９を構成するとともに、上記基台１及び移動台２の少な
くとも一方に上記移動台２の移動方向に直交する方向に
貫通軸１０を形成し、上記ローラ体９の両端縁部にかみ
合う２つの歯付き車１１，１１を、上記貫通軸１０の両
端に固着して構成する。また、平面案内装置はこの直線
案内装置を組み合わせた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直線案内装置及び平面
案内装置に係り、特に基台と、該基台上を移動する移動
台と、前記基台及び前記移動台の間に介在させた多数の
ローラとからなる直線案内装置及び該装置を利用した平
面案内装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような直線案内装置として、例えば
図７及び図８に示すものがある。

【０００３】この直線案内装置１５０は、図７に示すよ
うに、基台１５１上の水平面内において移動台１５２を
直線に沿って移動させるに際して使用するもので、基台
１５１と移動台１５２との間に多数の同一直径のローラ
１５３を配置してなるものである。そして、基台１５１
及び移動台１５２の、上記ローラ１５３に接触する個所
をローラ転動面１５４，１５５として平滑かつ硬い面と
して形成してなるものである。

【０００４】このような直線案内装置１５０において
は、上述したローラ１５３を転動方向に対して直角に保
って、ローラ１５３の傾き（スキュー）を防止し、ロー
ラ１５３を相互を平行に保ち、相隣合うローラ１５３の
接触を防止し、ローラ１５３の間隔を保持するため、ロ
ーラ１５３を保持器（ケージ）１５６で保持するものと
している。

【０００５】この保持器１５６は、図８に示すように、
長方形状の鋼板を断面略Ｍ字状にプレス形成したもの
で、上記ローラ１５３が嵌め込まれる長方形の孔部１５
７を平行かつ等間隔に複数開設すると共に、各孔部１５
７の縁部に保持爪１５８を形成して、上記孔部１５７と
保持爪１５８とでポケット１５９を形成し、このポケッ
ト１５９内に上記ローラ１５３を回動可能に保持するも
のである。なお、図８中符号１６０は、隣接する他の保
持器を連結するための接続孔を示している。

【０００６】このような直線案内装置１５０によれば、
基台１５１上を移動台１５２が移動するにつれて、移動
台１５２と基台１５１とに挟まれたローラ１５３は、両
ローラ転動面１５４，１５５間で転がって保持器１５６
ともに移動する。

【０００７】この直線案内装置１５０によれば、基台１
５１上で移動台１５２を低い移動抵抗で、また、高い平
行度を保って移動させることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年このよ
うな直線案内装置として、従来より荷重を担う部分の面
積が広く大型でかつ高い荷重に耐えることができるもの
が求められている。このような直線案内装置において、
高い荷重に耐えるものとするには、できるだけ多くのロ
ーラを密に並べることが必要である。また、高荷重に耐
えるようにするための他の方法としては、荷重を担うロ
ーラの寸法ｗ（図８（３）に示した）の長さを大きくす
ることが有効である。

【０００９】しかし、上記のような従来の直線案内装置
にあっては、ローラとローラとの間には保持器を設けて
いるため、隣接するローラどうしを一定寸法以下に近接
させることができず、ローラを密に並べることには限界
がある。また、一方、ローラの寸法ｗを大きくすると、
ローラの転動に伴うローラを傾斜させようとする力が大
きくなるし、また、保持器のポケットの孔部の開口長さ
寸法を大きくすると、保持器の剛性を十分にとることが
できず、各ローラの平行性を保つことができなくなった
り、ローラの傾き（スキュー）の発生を防止ができない
という問題がある。

【００１０】さらに、従来のような保持器でローラを保
持する形式の直線案内装置にあっては、ローラ回転時の
基台側及び移動台側のローラ転動面のローラの転動抵抗
の微小な差によってローラに滑りが発生し、移動台の往
復運動によりローラが保持器ごと一方向にずれてしまう
ことがあり、このような偏りが発生したならば、移動台
の移動ストロークを確保できない等の不具合が発生する
という問題がある。

【００１１】また、平面案内装置として、上述したよう
な直線案内装置を直交方向に重ねた形式のものも考えら
れているが、高荷重を負荷できる平面案内装置を実現す
るためには、上記の各課題を解決した直線案内装置を使
用する必要がある。

【００１２】そこで、本発明は、隣接するローラ間の間
隔をできるだけ少なく配置して、ローラを密に配置する
ことができるとともに、ローラの寸法を大きくして、高
荷重で使用しても円滑な作動をする直線案内装置及び平
面案内装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明において上記の課
題を解決するための手段は、図１に示すように、直線案
内装置にかかり、多数のローラ３と、ローラ転動面４を
形成した基台１と、ローラ転動面５を形成した移動台２
とを備え、上記両ローラ転動面４，５間に多数のローラ
３を介在させ、基台１上に配置した移動台２を案内する
直線案内装置６において、相隣り合うローラ３の各両端
部を連接部材１６に回転可能に接続して各ローラ３を順
次連結し、各ローラ３を軸として屈折可能に形成したロ
ーラ体９を構成するとともに、上記基台１及び移動台２
の少なくとも一方に上記移動台２の移動方向に直交する
方向に貫通軸１０を形成し、上記ローラ体９の両端縁部
にかみ合う２つの歯付き車１１，１１を、上記貫通軸１
０の両端に固着して構成したものである。

【００１４】本発明にかかる直線案内装置では、上記ロ
ーラ体９は、上記移動台２が上記基台１上のいかなる位
置に移動しても、上記移動台２のローラ転動面５の全て
の面にローラが配置された状態となるのに十分な寸法を
有するものとすることができる。

【００１５】また、本発明にかかる直線案内装置では、
図３に示すように、基台１と上記移動台２のローラ転動
面４, ５は、それぞれその表面に薄板材２１，２２を接
合して形成することができる。

【００１６】さらに、本発明にかかる直線案内装置で
は、上記基台１と上記移動台２との間には、移動台２を
その移動方向にのみ案内する案内機構１５，２５を配置
することができる。

【００１７】さらに、本発明にかかる直線案内装置で
は、上記ローラ体９の上記移動台２の移動方向に沿う方
向の長さ寸法は、上記基台ローラ転動面４のローラ転動
方向の長さ寸法より大きいものとし、上記基台ローラ転
動面４のローラ転動方向の両端部４ａは、この端部にお
いて上記ローラ体５の移動方向が円滑に変化するなだら
かな曲率をもって水平方向から垂直方向に変化するよう
形成することができる。

【００１８】そして、本発明にかかる直線案内装置で
は、上記両歯付き車１１の少なくとも一方には、歯付き
車１１の回転数を一定数以下に制限する回転制限機構３
５を設けることができる。

【００１９】また、本発明において上記課題を解決する
ための手段は、平面案内装置にかかり、図５に示すよう
に、基台５１と、該基台５１上を一方向に沿って移動す
る中間部材５２と、前記中間部材５２上を上記一方向と
は異なる他の方向に沿って移動する移動台５３と、前記
基台５１及び前記中間部材５２の間に介在させた多数の
基台側ローラ６１と、前記中間部材５２及び前記移動部
材５３との間に介在させた多数の移動台側ローラ６２と
からなり、前記基台５１の前記基台側ローラ６１との接
触個所に基台ローラ転動面５５を形成し、前記中間部材
５３の前記基台側ローラ２３及び移動台側ローラ６２と
の２個所の接触個所に中間部材基台側ローラ転動面５６
及び中間部材移動台側ローラ転動面５７を形成し、前記
移動台５３の前記移動台側ローラ６２との接触個所に移
動台ローラ転動面５８を形成した平面案内装置６０にお
いて、前記基台側ローラ６１、及び、移動台側ローラの
６２のうち相隣り合うローラ６１，６２の各両端部を連
接部材９３，９４に回転可能に接続して各ローラ６１，
６２を順次連結し、各ローラ６１，６２を軸として屈折
可能に形成した基台側ローラ体６８及び移動台側ローラ
体６９を構成するとともに、上記基台５１及び中間部材
５２の少なくとも一方の部材に中間部材５２の移動方向
に直交する方向に貫通軸７１を形成し、また、中間部材
５２及び移動台５３の少なくとも一方の部材に上記移動
台５３の移動方向に直交する方向に貫通軸７２を形成
し、上記基台側ローラ体６８および上記移動台側ローラ
体６９において、各ローラ体６８，６９の各両端部に噛
み合う各２つの歯付き車７３，７４を、上記両貫通軸７
１，７２の両端に固着して構成したものである。

【００２０】

【作用】本発明にかかる直線案内装置によれば、基台１
に対して移動台２が移動すると、これらの間に設けられ
た基台ローラ転動面４及び移動台ローラ転動面５に接触
するローラ体９のローラ３がこれらの転動面４，５間で
転がり、移動台２は基台１上を円滑に移動する。このと
き、多数のローラ３は、その両端を連接部材１６で接続
されているので、各ローラ３の間隔はローラ３の転動に
かかわらず一定に保たれる。

【００２１】また、ローラ体９の両端には、貫通軸１０
で連結され、同一の回転数となる２つの歯付き車１１が
噛合しているので、ローラ転動面４，５をはさんでロー
ラ３の移動距離は一致するものとなり、ローラ３に傾き
（スキュー）は発生しない。

【００２２】そして、全てのローラ３は、上記移動台２
の移動距離に相当する回転数だけ等しく回転するので、
全てのローラ３は、平行にかつ所定の間隔をもって移動
し、ローラ３が傾いたり、ローラ３の間隔が変動するこ
とはない。また、ローラ３の転動量は、移動台の往動、
復動のいずれにおいても同一となるから、使用中にロー
ラ３が転動面前後方向のいずれかの一方に偏ってしまう
ことはなくなる。

【００２３】このため、保持器を廃止でき、隣接するロ
ーラどうしの間隔を可及的に少ないものとし、ローラの
配設密度を大きなものとできる。また、保持器を廃止で
きるので、保持器の剛性不足に起因するスキューの発生
を防止でき、ローラを長尺のものとすることができる。
したがって、直線案内装置を高荷重で使用することがで
き、円滑な作動をするものとできる。

【００２４】また、本発明の直線案内装置によれば、ロ
ーラ体９は、移動台２が基台１上のどの位置に移動して
も、移動台２のローラ転動面５の全ての面にローラが配
置された状態となるのに十分な寸法を有するから、移動
台２が基台１上のどの位置にあっても移動台２のローラ
転動面５の全ての面と基台との間にローラ３が存在する
こととなり、荷重は常に移動台２のローラ転動面５の全
面から、ローラ３を経て基台１に伝えられるので、直線
案内装置は荷重を円滑に担うことができる。このよう
に、移動台２の下に常にローラ体がある状態とするに
は、ローラ体９の長さをｌ、移動台のローラ転動面の長
さをＬＴ、基台の長さをＬＢとすると、ｌ≧ＬＴ＋（Ｌ
Ｂ−ＬＴ）／２＝０．５（ＬＢ＋ＬＴ）であればよい。

【００２５】また、本発明にかかる平面案内装置によれ
ば、本平面案内装置は上記直線案内装置を上下に２段重
ねたものとして観念でき、下側の直線案内装置において
は基台５１と中間部材５２との間、上側の直線案内装置
においては中間部材５２と移動台５３との間において上
述した直線案内装置と同様に作動する。

【００２６】従って、上記直線案内装置と同様の作用の
もと、移動台５３は高荷重を負荷された状態において、
基台５１に対して円滑に運動でき、平面案内装置を高荷
重で使用することができ、円滑な作動をするものとでき
る。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例にかかる直線案内装置
及び平面案内装置の構成を詳細に説明する。

【００２８】図１（１），（２），（３）は本発明にか
かる直線案内装置の第１の実施例の構成を示すものであ
る。本実施例は上記請求項１、３の記載に相当する。本
実施例において、直線案内装置６は、案内方向（図１
（１）、（２）において左右方向）に沿って設けられた
凹部１２を形成した断面略コ字状の基台１と、この凹部
１２内に設けられ、基台１上を凹部１２に沿って移動す
る断面略矩形の移動台２と、前記基台１及び前記移動台
２の間に介在させた多数のローラ３とからなる。

【００２９】そして、前記基台１の凹部１２の底面であ
って上記ローラ３との接触個所を平滑かつ高硬度の基台
ローラ転動面４として形成し、また、前記移動台２の下
面であって上記ローラ３との接触個所を同様に平滑かつ
高硬度の移動台ローラ転動面５として形成している。

【００３０】上記基台１の凹部１２の両側壁部には、図
１（４）に示すように、この凹部１２の形成方向と同じ
方向、即ち、上記移動台１の移動方向に延設され、断面
略矩形の係合溝１３を形成し、また、上記移動台２の側
壁部には、移動台１の移動方向に沿って上記係合溝１３
に遊嵌される断面略矩形の係合突条１４を形成し、この
係合溝１３と係合突条１４とで、基台１と移動台２との
上下方向又は上記ローラ３に案内されて移動する方向以
外の水平方向の相対移動を妨げ、基台１をローラ３の転
動に伴う移動方向のみに移動できるようにする案内機構
１５を形成している。

【００３１】本実施例では、前記多数のローラ３はロー
ラ体９を構成している。このローラ体９は、相隣り合う
ローラ３の各両端部を連接部材１６に回転可能に接続し
て各ローラ３を等間隔に順次連結し、各ローラ３を軸と
して屈折可能に形成するが、本実施例では、ローラ３の
両端部には、図１（２）、（３）、（４）及び第２図に
示すように、ローラチェーン７，７を設けるものとして
おり、ローラチェーン７のピン８をローラ３と同軸に固
着して、多数のローラ３の両端をローラチェーン７で接
続してローラ体９を構成している。このローラチェーン
７は、図２に示すように、連接部材に相当する各１対の
ローラリンク７ｂとピンリンク７ａとを交互に上記ロー
ラ３の両端部に形成されたピン８で接続し、このピン８
に圧延ローラ７ａを回動可能に嵌め込んで構成したもの
である。

【００３２】ここで、移動台２の下に常にローラ体があ
る状態とするには、ローラ体９の長さをｌ、移動台のロ
ーラ転動面の長さをＬＴ、基台の長さをＬＢとすると、
ｌ≧ＬＴ＋（ＬＢ−ＬＴ）／２＝０．５（ＬＢ＋ＬＴ）
とすれよいが、本実施例では、移動台１の大きな移動を
考慮して、ローラ体９の上記移動台２の移動方向に沿う
方向の長さ寸法を、上記基台ローラ転動面４のローラ転
動方向の長さ寸法より大きいものとしている。

【００３３】また、このローラ体９において各ローラ３
は各ピン８を中心として回転動可能であり、かつ、ロー
ラ体９は、各ピン８を中心として各リンク間で屈折可能
に形成されている。

【００３４】本実施例では、基台１には上記ローラ３の
転動方向と直角な方向に軸貫通孔２０を開設し、この軸
貫通孔２０には両端のボールベアリング１７を介して貫
通軸１０を配置し、この貫通軸１０の両端に２つの歯付
き車であるスプロケット１１，１１を固着して、これら
のスプロケット１１，１１が同一に回転するようにする
と共に、両スプロケット１１，１１を上記ローラチェー
ン７，７に噛合させている。

【００３５】そして、上記基台ローラ転動面４と、移動
台ローラ転動面５との間にローラ体９のローラ３の部分
を挟み、両ローラ転動面４，５間で、ローラ３が回転す
るものとして直線案内装置を構成している。

【００３６】なお、図１中符号１８は、移動台２への他
部材の取りつけ孔、１９はボルト孔を示している。

【００３７】したがって、本実施例にかかる直線案内装
置によれば、基台１上を移動台２が移動すると、これら
に設けられたローラ転動面４，５に接触するローラ体９
のローラ３が転動面間で転がり、移動台２は基台１上を
円滑に移動する。このとき、多数のローラ３は、その両
端をローラチェーン７で接続されているので、各ローラ
３の間隔はローラ３の転動にかかわらず一定に保たれ
る。

【００３８】また、ローラ体９の両端にローラ３を挟ん
で設けている２つのローラチェーン７には、貫通軸１０
で連結され、同一の回転数となる２つのスプロケット１
１が噛合しているので、ローラ転動面４，５をはさんで
ローラ３の移動距離は一致するものとなり、ローラ３に
傾き（スキュー）は発生しない。

【００３９】そして、全てのローラ３は、上記移動台２
の移動距離に相当する回転数だけ等しく回転するので、
全てのローラ３は、平行にかつ所定の間隔をもって移動
し、ローラ３が傾いたり、ローラ３の間隔が変動するこ
とはない。また、ローラ３の転動量は、移動台の往動、
復動のいずれにおいても同一となるから、使用中にロー
ラ３が転動面前後方向のいずれかの一方に偏ってしまう
ことはなくなる。

【００４０】したがって、ローラの寸法を大きいものと
してもローラの平行性を保ちローラの傾き（スキュー）
の発生を防止することができ、またローラの間隔を小さ
くでき、ローラの配置密度を高いものとすることができ
るので、直線案内装置を高荷重で使用することができ、
円滑な作動をするものとできる。

【００４１】そして、本実施例によれば、基台１と移動
台２との間には、案内機構１５を設けているので、基台
１と移動台２とは上下方向又は上記ローラ３に案内され
て移動する方向以外の水平方向の相対移動ができないた
め、移動台２はがたつきや回転を生じることなく直線案
内装置を所望の一方向にのみ円滑に作動するものとでき
る。

【００４２】さらに、本実施例によれば、ローラ体９の
上記移動台２の移動方向に沿う方向の長さ寸法を、上記
基台ローラ転動面４のローラ転動方向の長さ寸法より大
きいものとしているので、移動台２が大きく移動して
も、移動台ローラ転動面５の下側の全面にローラ３が配
置されることとなり、移動台２の円滑な移動を確保する
ことができる。また、基台ローラ転動面４のローラ転動
方向の両端部４ａは、この端部４ａにおいて上記ローラ
体９の移動方向が円滑に変化するなだらかな曲率をもっ
て水平方向から垂直方向に変化するよう形成しているの
で、基台ローラ転動面の端部から、垂れ下がるローラ体
上記両端部により水平方向及び垂直方向に円滑にその移
動方向が案内される。

【００４３】次に本発明にかかる直線案内装置の第２の
実施例について説明する。図３（１）、（２）、（３）
及び図４は本発明にかかる直線案内装置の第２の実施例
を示すものである。本実施例は上記請求項１、２、３、
４、及び５の記載に対応するものである。

【００４４】本実施例において、直線案内装置の基本的
構成における上記第１の実施例との相違は、基台１及び
移動台２に設けた基台ローラ転動面４、移動台ローラ面
５をそれぞれ鋼製の薄板材２１，２２を接合して形成し
ている点と、案内機構２５を鋼製のボール３２と基台１
及び移動台２に設けた凹溝２８，２９とで構成した点
と、両スプロケット１１に、スプロケット１１の回転数
を一定数以下に制限する回転制限機構３５を設けた点で
あり、その他の構成は上記第１の実施例と同一であるの
で上記第１の実施例と同一の部分には同一の符号を付し
てその詳細な説明は省略する。

【００４５】すなわち、本実施例において、基台１に形
成した凹部１２の底壁には基台ローラ転動面４を形成す
るため鋼製の薄板材２１を取り付けるものとし、また、
移動台２の下面には、移動台ローラ転動面５を形成する
ため同様の鋼製の薄板材２２を取り付けるものとしてい
る。

【００４６】そして、本実施例では、案内機構２５とし
て以下の構成を採用している。即ち、本実施例では、図
３（３）及び図４に示すように、基台１の凹部１２の側
面を一対の内向面２６，２６とし、移動台２の側面を上
記内向面２６，２６に近接して設けられる外向面２７，
２７として形成し、互いに近接した内向面２６と外向面
１７を１組として、それぞれ組をなす内向面２６及び外
向面２７に、上記ローラ３の移動方向に沿って直線状の
凹溝２８，２９を形成し、この凹溝２８，２９の開口を
互いに対向させてボール転動面３０ａ，３０ｂ，３１
ａ，３１ｂを形成し、該ボール転動面３０ａ，３０ｂ，
３１ａ，３１ｂ間に複数のボール１５を配置して移動台
２を上記ローラ３の転動方向にのみ移動できるものとし
て、移動台２の上下方向又は上記ローラ３に案内されて
移動する方向以外の水平方向の相対移動を妨げるものと
している。

【００４７】本実施例では上記ボール転動面３０ａ，３
０ｂ（３１ａ，３１ｂ）の断面形状は、図３（２）に示
すように、ボール１５の半径寸法より少し大きい半径Ｒ
の２つの円弧をその中心位置をずらして組み合わせた形
状（ゴシックアーチ形状）であり、１つのボール１５は
各転動面３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂにおいて各１
か所、合計４か所で接触するものとし、ボール１５に加
わる応力を軽減すると共に、断面方向の全周方向への移
動を防止し、ボール１５の転動方向のみに移動できるも
のとしている。

【００４８】また、ボール転動面３０，３１間に一列に
配列した複数のボール１５は保持器３３で保持するもの
としている。本実施例では、この保持器３３は板状の部
材にボール挿入用の孔部を一列に開設したものである。

【００４９】さらに、本実施例では、上記回転制限機構
３５の構成は以下の通りである。即ち、回転制限機構３
５は、図３（２）及び（３）に示すように、上記スプロ
ケット１１の両外側に上記貫通軸１０を延長して、この
スプロケット１１のピッチ円の直径と同一の直径のワイ
ヤ巻取車３６を設けると共に、移動台２に上記ワイヤ巻
取車３６を挟んで２つのワイヤ固定片３７を固定し、さ
らに、ワイヤ３８の中央個所を上記ワイヤ巻取車３６の
外側面である巻取面の一か所に溶接固定し、ワイヤ３８
を上記スプロケットの回転許容数に対応する所定長さだ
け上記溶接固定個所から巻取面に巻き取ったうえ、上記
ワイヤ固定片３７にワイヤ３８の両端を固定したもので
ある。

【００５０】この例にかかる回転制限機構によれば、移
動台の移動に伴うスプロケット１１の回転により、ワイ
ヤ巻取車３６からワイヤ３８が一方で巻き取られ他方で
解かれていく。そして所定の量だけ、スプロケット１１
回転した段階で、ワイヤ３８は一方のワイヤ固定片３７
と、ワイヤ巻取車３６の上記溶接固定個所との間で引っ
張られる状態となり、それ以上のスプロケット１１の回
転即ち、移動台２の移動は妨げられる。この回転制限機
構は、移動台の軽荷重下での移動において有効であり、
例えば直線案内装置の移送時での移動台の基台からの外
れ防止に有効である。

【００５１】したがって、本実施例にかかる直線案内装
置によれば、上記第１の実施例にかかる直線案内装置の
作用効果に加えて、大型の直線案内装置を作成するに際
して、大型の部材への機械加工、熱処理等を行なう必要
がなく転動面を形成でき、直線案内装置の形成が容易と
なる他、案内機構の案内動作は、ボールの転動面間の転
動によりなされ、案内機構に起因する移動台の移動方向
の抵抗を最小限のものとできる。

【００５２】なお、上記各実施例では、ローラの間隔を
等間隔であるものとして説明したが、ローラ体のローラ
の間隔を荷重分布に応じて最適なものとできる。例え
ば、ローラの配置密度を中央部において疎とし、両端部
において密とすることが、ローラチェーンへのローラの
取りつけ密度を適宜変更することによりなされ、これら
の分布密度も移動台の往復運動の移動中においても変化
することはない。

【００５３】さらに、案内機構の形状は上記のように係
合溝と係合突条の構成、ボールと転動面の構成に限定さ
れることなく、適宜変更することができる。

【００５４】また、本実施例では、連接部材として、ロ
ーラチェーンを利用する例について説明したが、本発明
では必ずしもローラチェーンを使用する必要はなく、例
えば、ローラの両端に連接部材として単に板材からなる
リンク材等の他の構成の部材を使用してもよい。

【００５５】つぎに、本発明にかかる平面案内装置の実
施例を説明する。本実施例は、上記請求項８の記載に対
応するものである。図５（１）、（２）は、本実施例に
かかる平面案内装置の実施例を示すものである。

【００５６】本実施例において、平面案内装置６０の基
本的な構造は、図５（１）及び（２）に示すように、上
述した第１の実施例にかかる直線案内装置を２台、それ
ぞれの案内方向が直交するＸ−Ｙ方向（Ｘ方向：図５
（１）の左右方向、Ｙ方向：図５（１）の上下方向）と
なるように基台どうしを重ねて構成したものである。

【００５７】すなわち、本実施例では、平面案内装置６
０は基台５１と、該基台５１上をＹ方向に移動する上記
中間部材５２と、この中間部材５２上をＸ方向に移動
し、中間部材５２のＸ方向の移動とあいまってＸ−Ｙ平
面上を自由に移動することができる移動台５３とを有し
ている。

【００５８】いわば、本実施例では、下側の直線案内装
置の基台に相当する部材と、Ｘ方向に案内する上側直線
案内装置の基台に相当する部材とを、共通の部材である
中間部材５２として形成しているものである。

【００５９】本実施例において、中間部材５２は図５に
示すように、下面にＹ方向に沿う下部凹部８３を形成
し、上面にはＸ方向に沿う上部凹部８４を形成してい
る。

【００６０】基台５１は、上記中間部材５２の下部凹部
８３内に嵌入され、基台５１の上面と中間部材５２の下
面との間には多数の基台側ローラ６１を設けている。同
様に、移動台５３は上記中間部材５２の凹部８４内に嵌
入され、中間部材５２の上面と移動台５３の下面と間に
は多数の移動台側ローラ６２を設けている。

【００６１】また、前記基台５１の上面であって、上記
基台側ローラ６１との接触個所を基台ローラ転動面５５
として、また前記中間部材５２の下部凹部８３の上面で
あって上記基台側ローラ６１との接触個所を中間部材基
台側ローラ転動面５６として、さらに、前記中間部材の
上部凹部８４の下面であって上記移動台側ローラ６２と
の接触個所を中間部材移動台側ローラ転動面５７とし
て、また、前記移動台５３の下面であって上記移動台側
ローラ６２との接触個所を移動台ローラ転動面５８とし
て平滑かつ高硬度に形成している。

【００６２】さらに、本実施例にかかる平面案内装置６
０にあっては、上記中間部材５２の２つの凹部８３，８
４の両側壁部には、両凹部８３，８４の形成方向と同方
向であって、断面略矩形の係合溝１０６を形成してい
る。

【００６３】また、上記基台５１と移動台５３の側壁部
には、上記係合溝１０６に遊嵌される断面略矩形の係合
突条１０７を形成している。

【００６４】本実施例ではこれらの係合溝１０６と、係
合突条１０７とで、案内機構８１，８２を形成してい
る。なお、上部凹部に沿う係合溝と係合突条は図示され
ていない。

【００６５】そして、本実施例では、上述した直線案内
装置と同様に、基台側ローラ体６８及び移動台側ローラ
体６９を構成している。即ち、前記多数の基台側ローラ
６１及び移動台側ローラ６２の両端部には、図５
（１）、（２）に示すように、ローラチェーン６４，６
４、ローラチェーン６５，６５を設けるものとしてい
る。

【００６６】また、本実施例では、中間部材５２には上
記基台側ローラ６１の転動方向と直角な方向と、上記移
動台側ローラ６２の転動方向と直角な方向との２方向に
軸貫通孔１１０，１１１を開設し、この軸貫通孔１１
０，１１１には両端のボールベアリング１１７（上側の
軸貫通孔１１１に設けたボールベアリングは図示してい
ない）を介して貫通軸７１，７２を配置し、この貫通軸
７１，７２のそれぞれの両端に２つづつのスプロケット
７３，７３，７４，７４を固着して、これらの各対とな
るスプロケット７３，７３，７４，７４が同一に回転す
るようにすると共に、各スプロケット７３，７３，７
４，７４を上記ローラチェーン６４，６４，６５，６５
に噛合させている。

【００６７】そして、上記基台ローラ転動面５５と中間
部材基台側ローラ転動面５６との間に基台側ローラ体６
８のローラ６１を挟み、また、中間部材移動側ローラ転
動面５７と移動台ローラ転動面５８との間に移動台側ロ
ーラ体６９のローラ６２を挟み、両各転動面間で、ロー
ラ６８，６９が回転するものとして平面案内装置を構成
している。なお図５中符号１２１，１２２は基台５１及
び移動台５３への他の部材の取りつけ凹部、１２３，１
２４はボルト孔を示している。

【００６８】したがって、本実施例にかかる平面案内装
置によれば、基台５１に対して移動台５３がＸＹ平面上
を移動すると、ＸＹ方向に設けられた上下の相対する転
動面５５，５６，５７，５８に接触する基台側ローラ６
１及び移動台側ローラ６２が転動面間で転がり、移動台
５３は基台５１に対してＸＹ平面上を円滑に移動する。
このとき、上述した直線案内装置と同様に各ローラ６
１，６２の間隔はローラ６１，６２の転動にかかわらず
一定に保たれる。

【００６９】また、上記直線案内装置と同様に、各ロー
ラ体６８，６９の両端にはスプロケット７３，７４が噛
合しているので、各ローラ転動面５５，５６，５７，５
８をはさんで各ローラ６１，６２の移動距離は一致する
ものとなり、ローラ６１，６２に傾き（スキュー）は発
生せず、。

【００７０】そして、全てのローラ６１，６２は、上記
中間部材５２及び移動台５３の移動距離に相当する回転
数だけ等しく回転するので、上記直線案内装置と同様
に、ローラ６１，６２が傾いたり、ローラ６１，６２の
間隔が変動することはない。また、使用中にローラ６
１，６２が転動面前後方向のいずれかの一方に偏ってし
まうことはない。

【００７１】したがって、ローラの寸法を大きいものと
してもローラの平行性を保ちローラの傾き（スキュー）
の発生を防止することができ、またローラの間隔を小さ
くでき、ローラの配置密度を高いものとすることができ
るので、平面案内装置を高荷重で使用することができ、
円滑な作動をするものとできる。また、各基台側ローラ
６１及び移動台側ローラ６２は平行にかつ所定の間隔を
保って移動し、傾いたり、間隔が変動することはない。

【００７２】そして、本実施例によれば、基台５１、中
間部材５２及び移動台５３の間には、案内機構８１，８
２を設けているので、上述した直線案内装置と同様に、
平面案内装置はがたついたり回転運動をすることなく円
滑に作動する。

【００７３】さらに、本実施例によれば、上記直線案内
装置と同様に、各ローラ体６８，６９の長さ寸法を、上
記各ローラ転動面５５，５７のローラ転動方向の長さ寸
法より大きいものとしているので、中間部材５２及び移
動台５３が大きく移動しても、移動台ボール転動面の下
側の全面にローラ３が配置されることとなり、移動台の
円滑な移動を確保することができる。また、基台ローラ
転動面５５と中間部材移動台側ローラ転動面５７のロー
ラ転動方向の両端部５５ａ、５７ａは、この端部におい
て上記ローラ体６８，６９の移動方向が円滑に変化する
なだらかな曲率をもって水平方向から垂直方向に変化す
るよう形成しているので、各ローラ体６８，６９は各ロ
ーラ転動面５５，５７の端部５５ａ，５７ａにより水平
方向及び垂直方向に円滑にその移動方向が案内される。

【００７４】次に本発明にかかる平面案内装置の第２の
実施例について説明する。図６（１）及び（２）は本発
明にかかる平面案内装置の第２の実施例を示すものであ
る。本実施例は上記請求項７の記載に対応するものであ
る。

【００７５】本実施例において、上記第１の実施例との
平面案内装置の構成の違いは以下の３点である。先ず第
１の相違点は、基台５１の基台ローラ転動面２４は基台
１に薄板材５１を接合して形成し、上記中間部材５２の
中間部材基台側ローラ転動面５６及び中間部材移動台側
ローラ転動面５７はそれぞれ中間部材５２に薄板材５
２，５３を接合して形成し、上記移動台５３の移動台ロ
ーラ転動面５８は移動台５３に薄板材５４を接合して形
成し上記直線案内装置の第２の実施例と同様の構成とし
ていることである。

【００７６】また第２の相違点は、案内機構８１を鋼製
のボール６１と、基台５１、中間部材５２及び移動台５
３に設けたボール転動面６８ａ，６８ｂ，６９ａ，６９
ｂとで構成し、また、案内機構８２を鋼製のボール６３
と、中間部材５２、移動台５３に設けたボール転動面７
８ａ，７８ｂ，７９ａ，７９ｂとで構成し、上記直線案
内装置の第２の実施例と同様の構成としたことである。
ここで、上記直線案内装置の案内機構２５の構成と、本
実施例の案内機構８１，８２の構成とを対比すると、上
記直線案内装置の案内機構２５の内向面２６、外向面２
７、凹溝２８，２９ボール転動面３０ａ，３０ｂ、ボー
ル転動面３１ａ，３１ｂは、それぞれ、図６（３）に示
すように、本実施例の案内機構８１，８２の内向面８
６，９６、外向面８７，９７、凹溝８８，８９，９８，
９９、ボール転動面９０ａ，９０ｂ，１００ａ，１００
ｂ、ボール転動面９１ａ，９１ｂ，１０１ａ，１０１ｂ
に相当するものとなる。また本実施例では上記各ボール
転動面６８ａ，６８ｂ，６９ａ，６９ｂ，７８ａ，７８
ｂ，７９ａ，７９ｂの断面形状は上記直線案内装置のも
のと同様にゴシックアーチ形状であり、また、保持器６
２，６４も上記直線案内装置の保持器と同一の構成であ
る。

【００７７】さらに第３の相違点は、各両スプロケット
７２，７３に、これらのスプロケット７１，７３の回転
数を一定数以下に制限する、上記直線案内装置の第２の
実施例と同様の構成である回転制限機構１０４，１０５
を設けた点である。

【００７８】本実施例では、上記回転制限機構１０４，
１０５の構成は同一であり、また、この回転制限機構１
０５の構成は上記直線案内装置の第２の実施例の回転制
限機構３５と同一である。ここで、上記直線案内装置の
回転制限機構３５の構成と、本実施例の回転制限機構１
０４，１０５の構成とを対比すると、上記直線案内装置
の回転制限機構３５のワイヤ巻取車３６、ワイヤ固定片
３７、ワイヤ３８、は、本実施例の回転制限機構１０
４，１０５のワイヤ巻取車１１７、ワイヤ固定片１１
６、ワイヤ１１８に相当するものとなる。

【００７９】本実施例において、その他の構成は上記第
１の実施例と同一であるので上記第１の実施例と同一の
部分には同一の符号を付してその詳細な説明は省略す
る。

【００８０】したがって、本実施例にかかる平面案内装
置によれば、上記第１の実施例にかかる平面案内装置の
作用効果に加えて、上記直線案内装置の第２の実施例で
述べたように、転動面の形成が容易となる他、案内機構
の案内動作はボールの転動面間の転動によりなされ、案
内機構に起因する移動台の移動方向の抵抗を最小限のも
のとでき、さらに、平面案内装置の移送時での移動台の
基台からの外れ防止が図れる。

【００８１】なお、上記各実施例では、上述した直線案
内装置と同様に、ローラ体のローラの間隔を荷重分布に
応じて最適なものとできる他、案内機構の形状を適宜変
更することができ、さらに、ローラの両端に連接部材と
して単に板材からなるリンク材等の他の構成の部材を使
用してもよい。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる直
線案内装置によれば、基台に対して移動台が移動する
と、これらの間に設けられた基台ローラ転動面及び移動
台ローラ転動面に接触するローラ体のローラがこれらの
転動面間で転がり、移動台は基台上を円滑に移動する。
このとき、多数のローラは、その両端を連接部材で接続
されているので、各ローラの間隔はローラの転動にかか
わらず一定に保たれる。また、ローラ体の両端は貫通軸
で連結され、同一の回転数となる２つの歯付き車が噛合
しているので、ローラ転動面をはさんでローラの移動距
離は一致するものとなり、ローラに傾き（スキュー）は
発生しない。そして、全てのローラは、上記移動台２の
移動距離に相当する回転数だけ等しく回転するので、全
てのローラは、平行にかつ所定の間隔をもって移動し、
ローラ３が傾いたり、ローラの間隔が変動することはな
い。また、ローラの転動量は、移動台の往動、復動のい
ずれにおいても同一となるから、使用中にローラが転動
面前後方向のいずれかの一方に偏ってしまうことはなく
なる。したがって、ローラを高密度で配置することがで
きることとなり、直線案内装置を高荷重で使用すること
ができ、円滑な作動をするものとできる。

【００８３】そして、本発明にかかる直線案内装置によ
れば、ローラ体は、移動台が基台上のどの位置に移動し
ても、移動台のローラ転動面の全ての面にローラが配置
された状態となるのに十分な寸法を有するから、移動台
が基台上のどの位置にあっても移動台のローラ転動面の
全ての面と基台との間にローラが存在することとなり、
荷重は常に移動台のローラ転動面の全面から、ローラを
経て基台に伝えられるので、直線案内装置は荷重を円滑
に担うことができるという効果を奏する。

【００８４】また、本発明にかかる平面案内装置によれ
ば、基台と中間部材との間、中間部材と移動台との間に
おいて第１の手段の直線案内装置と同様に作動する。こ
れにより、基台に対して移動台は平面上においてＸＹ方
向を自由に移動できる平面案内装置を構成することがで
きる。そして、基台側ローラ及び移動台側ローラは、上
記直線案内装置のローラと同様の作用をもって、平行に
かつ所定の間隔をもって移動し、基台側ローラ、及び移
動台側ローラが傾いたり、それぞれのローラの間隔が変
動することはなく、また、ローラが一方に偏ることはな
くなり、平面案内装置を大型のものとして高荷重で使用
することができ、円滑な作動をするものとできるものと
できる。

【００８５】また、本発明にかかる平面案内装置によれ
ば、基台側ローラ体は中間部材が基台上のどの位置にあ
っても、上述した直線案内装置のローラと同様の作用を
もって、荷重は常に中間部罪基台側ローラ転動面の全面
から、ローラを経て基台に伝えられる。同様に移動台と
中間部材との間には移動台側ローラ体が配置されている
ので、全体として平面案内装置は荷重を円滑に担うこと
ができるという効果を奏する。

【００８６】従って、本発明にかかる直線案内装置及び
平面案内装置によれば、高剛性を有し、高負荷で円滑な
案内を行なうことができ、従来使用されていなかった分
野においての使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる直線案内装置の実施例を示す図
であり、（１）は平面図、（２）は正面図、（３）は側
面図である。

【図２】図１に示した直線案内装置のロータ体を示す拡
大図である。

【図３】本発明にかかる直線案内装置の他の実施例を示
す図であり、（１）は平面図、（２）は正面図、（３）
は側面図である。

【図４】図３に示した直線案内装置のボール転動面とボ
ールの状態を示す拡大図である。

【図５】本発明にかかる平面案内装置実施例を示す図で
あり、（１）は平面図、（２）は正面図である。

【図６】本発明にかかる平面案内装置の他の実施例を示
す図であり、（１）は平面図、（２）は正面図、（３）
はボール転動面とボールの状態を示す拡大図である拡大
図である。

【図７】従来の直線案内装置を示す図である。

【図８】図７に示した直線案内装置のローラと保持器と
を示す図であり、（１）は正面図、（２）は側面図、
（３）は平面図である。

【符号の説明】

１基台２移動台３ローラ４基台ローラ転動面５移動台ローラ転動面６直線案内装置７ローラチェーン８ピン９ローラ体１０貫通軸１１スプロケット１５案内機構１６連接部材２１薄板材２２薄板材２５案内機構２６内向面２７外向面２８凹溝２９凹溝３０ボール転動面３１ボール転動面３２ボール３５回転制限機構５１基台５２中間部材５３移動台５５基台ローラ転動面５６中間部材基台側ローラ転動面５７中間部材移動台側ローラ転動面５８移動台ローラ転動面６０平面案内装置６１基台側ローラ６２移動台側ローラ６４ローラチェーン６５ローラチェーン６６ピン６７ピン６８基台側ローラ体６９移動台側ローラ体７１貫通軸７２貫通軸７３スプロケット７４スプロケット７５薄板材７６薄板材７７薄板材８１基台側案内機構８２移動台側案内機構８６内向面８７外向面８８凹溝８９凹溝９０ボール転動面９１ボール転動面９２ボール９３連接部材９４連接部材９６内向面９７外向面９８凹溝９９凹溝１００ボール転動面１０１ボール転動面１０２ボール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数のローラと、ローラ転動面を形成し
た基台と、ローラ転動面を形成した移動台とを備え、上
記両ローラ転動面間に多数のローラを介在させ、基台上
に配置した移動台を案内する直線案内装置において、相隣り合うローラの各両端部を連接部材に回転可能に接
続して各ローラを順次連結し、各ローラを軸として屈折
可能に形成したローラ体を構成するとともに、上記基台及び移動台の少なくとも一方に上記移動台の移
動方向に直交する方向に貫通軸を形成し、上記ローラ体の両端縁部にかみ合う２つの歯付き車を、
上記貫通軸の両端に固着して構成した直線案内装置。
【請求項２】上記ローラ体は、上記移動台が上記基台
上のいかなる位置に移動しても、上記移動台のローラ転
動面の全ての面にローラが配置された状態となるのに十
分な寸法を有する請求項１記載の直線案内装置。
【請求項３】上記基台と上記移動台のローラ転動面
は、それぞれその表面に薄板材を接合して形成してなる
請求項１または請求項２記載の直線案内装置。
【請求項４】上記基台と上記移動台との間には、移動
台をその移動方向にのみ案内する案内機構を配置した請
求項１、請求項２または請求項３記載の直線案内装置。
【請求項５】上記ローラ体の上記移動台の移動方向に
沿う方向の長さ寸法は、上記基台ローラ転動面のローラ
転動方向の長さ寸法より大きいものとし、上記基台ローラ転動面のローラ転動方向の両端部（４
ａ）は、この端部において上記ローラ体の移動方向が円
滑に変化するなだらかな曲率をもって水平方向から垂直
方向に変化するよう形成した請求項１、請求項２、請求
項３または請求項４記載の直線案内装置。
【請求項６】上記両歯付き車の少なくとも一方には、
歯付き車の回転数を一定数以下に制限する回転制限機構
を設けた請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、ま
たは請求項５記載の直線案内装置。
【請求項７】基台と、該基台上を一方向に沿って移動
する中間部材と、前記中間部材上を上記一方向とは異な
る他の方向に沿って移動する移動台と、前記基台及び前
記中間部材の間に介在させた多数の基台側ローラと、前
記中間部材及び前記移動部材との間に介在させた多数の
移動台側ローラとからなり、前記基台の前記基台側ロー
ラとの接触個所に基台ローラ転動面を形成し、前記中間
部材の前記基台側ローラ及び移動台側ローラとの２個所
の接触個所に中間部材基台側ローラ転動面及び中間部材
移動台側ローラ転動面を形成し、前記移動台の前記移動
台側ローラとの接触個所に移動台ローラ転動面を形成し
た平面案内装置において、前記基台側ローラ、及び、移動台側ローラののうち相隣
り合うローラの各両端部を連接部材に回転可能に接続し
て各ローラを順次連結し、各ローラを軸として屈折可能
に形成した基台側ローラ体及び移動台側ローラ体を構成
するとともに、上記基台及び中間部材の少なくとも一方の部材に中間部
材の移動方向に直交する方向に貫通軸を形成し、また、
中間部材及び移動台の少なくとも一方の部材に上記移動
台の移動方向に直交する方向に貫通軸を形成し、上記基台側ローラ体および上記移動台側ローラ体におい
て、各ローラ体の各両端部に噛み合う各２つの歯付き車
を、上記両貫通軸の両端に固着して構成した平面案内装
置。